11月21日，國際學(xué)術(shù)期刊Stem Cell Reports在線發(fā)表了中國科學(xué)院分子細(xì)胞科學(xué)卓越創(chuàng)新中心（生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所）景乃禾研究組的論文“Human neural stem cells reinforce hippocampal synaptic network and rescue cognitive deficits in a mouse model of Alzheimer’s Disease”。該研究證實(shí)人源神經(jīng)干細(xì)胞可以通過功能性整合對AD小鼠的海馬神經(jīng)環(huán)路進(jìn)行修復(fù)，從而有效改善了小鼠的認(rèn)知功能。

 

        阿爾茲海默?。ˋlzheimer’s disease，AD）是一種漸進(jìn)式發(fā)病的神經(jīng)退行性疾病，典型的臨床癥狀是認(rèn)知功能障礙，甚至喪失。在AD病人表現(xiàn)出臨床癥狀前，其腦內(nèi)神經(jīng)元的大量死亡和神經(jīng)突觸的丟失及功能障礙引發(fā)神經(jīng)環(huán)路損傷，并直接導(dǎo)致病人的認(rèn)知能力下降。以此為依據(jù)，景乃禾研究組大膽設(shè)想：如果外源的神經(jīng)元可以修復(fù)病人腦內(nèi)，特別是與認(rèn)知功能相關(guān)的特定腦區(qū)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，那么AD病人的記憶能力應(yīng)該可以得到改善。在前期研究中，該團(tuán)隊把小鼠和人胚胎干細(xì)胞來源的基底前腦膽堿能神經(jīng)元（Basal forebrain cholinergic neuron，BFCN）前體細(xì)胞移植到AD模型小鼠的基底前腦內(nèi)，觀察到外源的BFCNs可以從AD小鼠的基底前腦向皮層和海馬進(jìn)行遷移和投射，以及AD小鼠的認(rèn)知功能明顯改善。

 

        在此基礎(chǔ)上，景乃禾研究組及其合作團(tuán)隊在本項(xiàng)研究中從成人外周血的單核細(xì)胞建立了非整合的、攜帶前腦位置信息的神經(jīng)前體細(xì)胞（induced neural progenitor cells，iNPCs）系。他們將得到的人源iNPCs移植到AD模型小鼠的海馬區(qū)， 首次證實(shí)iNPCs分化出的外源神經(jīng)元和宿主神經(jīng)元之間存在突觸傳遞，可以功能性地整合到AD小鼠的海馬神經(jīng)環(huán)路中，修復(fù)AD小鼠受損的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，并提高了AD小鼠的突觸可塑性，進(jìn)而使得AD小鼠的學(xué)習(xí)和記憶功能顯著改善。該項(xiàng)研究深入揭示了人源神經(jīng)干細(xì)胞用于AD細(xì)胞替代治療的可行性和應(yīng)用前景，為AD的治療提供了新的策略和方向。

 

        景乃禾研究組長期從事基于干細(xì)胞的AD細(xì)胞替代治療研究，對建立理想的AD細(xì)胞替代治療策略進(jìn)行了廣泛的探索：一是他們改良了直接重編程技術(shù), 可以從少量的成人外周血（2-8ml）中建立神經(jīng)干細(xì)胞系，為穩(wěn)定地獲取供體細(xì)胞提供了簡單、可靠的途徑；二是把攜帶特定腦區(qū)位置信息的亞型特異性神經(jīng)元移植到AD小鼠相應(yīng)的腦區(qū)，探索對AD大腦進(jìn)行腦區(qū)特異性的原位修復(fù)，為AD細(xì)胞替代治療方案的建立和完善奠定了基礎(chǔ)。目前，臨床上沒有任何可以有效治療AD的方法，人們面對AD束手無策。探索治療AD的新療法是目前AD研究領(lǐng)域中最具有挑戰(zhàn)性的科學(xué)問題，也是AD研究前沿領(lǐng)域中的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。景乃禾研究組利用不同的神經(jīng)干細(xì)胞對AD細(xì)胞替代治療進(jìn)行的嘗試，必將為這一新療法建立和轉(zhuǎn)化研究的探索起到積極地推動作用。

 

        該研究由中科院分子細(xì)胞中心（生化與細(xì)胞所）景乃禾研究組、北京師范大學(xué)舒友生研究組、華東師范大學(xué)曹曉華研究組、美國羅馬琳達(dá)大學(xué)（Loma Linda University）張孝兵教授合作完成。景乃禾研究組張婷博士、舒友生課題組博士研究生柯蔚、曹曉華研究組研究生周烜為本文的共同第一作者，景乃禾研究員、岳春梅副研究員為論文共同通訊作者。該工作得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計劃、中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)、國家自然科學(xué)基金委等的經(jīng)費(fèi)支持。

 

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